Cassini-Huygens

Cassini-Huygens
Kund NASA / ESA / IKA
Operatör NASA , European Space Agency och Italian Space Agency
Uppgifter studie av Saturnus och dess satelliter, landar på Titan
spänna Venus , Jupiter , Saturnus , Saturnus
månar
startplatta Cape Canaveral
bärraket Titan IV -B Centauri
lansera 15 oktober 1997 08:43:00 UTC
Går in i omloppsbana 1 juli 2004
Flygtid 19 år 335 dagar
Deorbit 15 september 2017
COSPAR ID 1997-061A
SCN 25008
Specifikationer
Vikt totalt: 5600 kg
station: 2150 kg
sond: 350 kg
Mått höjd: 6,7 m, bredd: 4 m
Kraft ~880 watt (1997) [1]
~670 watt (2010) [1]
Nätaggregat 3 plutonium termoelektriska generatorer
upphovsman R-4D
Orbitala element
Landning på en himlakropp 14 januari 2005
saturn.jpl.nasa.gov
 Mediafiler på Wikimedia Commons

Cassini-Huygens [2] ( eng.  Cassini-Huygens ) är en automatisk interplanetär station (AMS), skapad gemensamt av NASA , Europeiska rymdorganisationen och den italienska rymdorganisationen för att studera planeten Saturnus , dess ringar och satelliter . Komplexet bestod av Cassinis omloppsstation och nedstigningsfordonet med Huygens automatiska station , designat för att landa på Titan .

Cassini-Huygens lanserades den 15 oktober 1997 . Den 1 juli 2004, efter inbromsning, gick den in i omloppsbanan för Saturnus satellit. Den 25 december samma år separerade nedstigningsfordonet från orbitalstationen och den 14 januari 2005 gick in i Titans atmosfär, vilket gav en mjuk landning av den automatiska stationen på dess yta. Uppdraget var ursprungligen planerat till 2008 , men förlängdes därefter till sommaren 2010 [3] . Den 3 februari 2010 tillkännagavs en ytterligare förlängning av programmet till 2017 [4] .

Den 4 april 2017 tillkännagav Jet Propulsion Laboratory det förestående slutförandet av Cassini-uppdraget den 15 september 2017. Den sista etappen av programmet började den 26 april. Rymdfarkosten utförde flera korrigeringar av sin bana runt Saturnus och gick in i atmosfären den 15 september 2017 [5] .

Cassini orbital station är Saturnus första konstgjorda satellit . Huygens är den första rymdfarkost som gör en mjuklandning i det yttre solsystemet .

Som ett resultat av projektet överfördes 635 GB data, 453 048 bilder till jorden, 162 förbiflygningar runt Saturnus månar slutfördes och 3948 vetenskapliga publikationer publicerades [6] .

Uppgifter

De huvudsakliga målen för uppdraget var:

  1. Bestämma strukturen och beteendet hos Saturnus ringar ;
  2. Bestämning av den geologiska strukturen och historien för satellitytans yta;
  3. Bestämning av beskaffenheten och ursprunget av mörkt material i en av Iapetus halvklot ;
  4. Studie av magnetosfärens struktur och beteende ;
  5. Studie av beteendet hos Saturnus atmosfär och molntäckets struktur;
  6. Utforskning av moln och dimma i Titans atmosfär ;
  7. Bestämning av beskaffenheten av Titans yta.

Skapande historia

Rymdsonden var resultatet av ett samarbete mellan tre organisationer; 17 stater deltog i processen att skapa apparaten. Cassini-stationen byggdes av NASA . Huygens-sonden skapades av European Space Agency . Den italienska rymdorganisationen har konstruerat en långdistansantenn och en radarhöjdmätare (RADAR).

Den totala kostnaden för uppdraget överstiger 3,26 miljarder dollar , vilket inkluderar 1,4 miljarder dollar för förlansering, 704 miljoner dollar för underhåll, 54 miljoner dollar för kommunikation med fordonet och 422 miljoner dollar för bärraketen Titan-401B/ Centaurus . Den amerikanska regeringen bidrog med 2,6 miljarder dollar, Europeiska rymdorganisationen med 500 miljoner dollar och den italienska rymdorganisationen med 160 miljoner dollar.

Konstruktion av komplexet

Cassini-stationen blev tillsammans med Huygens-sonden det största fungerande interplanetära komplexet, såväl som det tyngsta interplanetära fordonet någonsin som framgångsrikt lämnat jordens omloppsbana. Orbiter utan sond hade en massa på 2150 kilogram [6] . Tillsammans med Huygens, som hade en massa på 350 kilogram, 3132 kilogram bränsle och ett övre steg , hade apparaten en massa på 5600 kg (endast tre stationer i hela rymdforskningens historia hade en stor massa - Phobos-1 , Phobos-2- sonder som lanserades av Sovjetunionen och den ryska AMS " Mars-96 " - men alla uppfyllde inte de uppgifter som tilldelats dem).

Cassinis orbitalenhet bar 12 vetenskapliga instrument [6] : en radar för att konstruera detaljerade kartor över Titans yta och dess satelliter med en 4 meter högriktad antenn och ett par brett riktade antenner, en spektrometer för att studera partiklar av rymdplasma , en infraröd spektrometer för fjärrmätningar av temperatur, en masspektrometer för att studera sammansättningen av mikropartiklar, spektrometrar för synlig och infraröd strålning, ultraviolett strålningsspektrometer, kosmisk stoftanalysator, magnetosfärisk kammare, magnetometer, etc.

Framdrivningssystemet bestod av huvud- och reserv tvåkomponentsmotorerna R-4D med en dragkraft på 490  N , som kördes på metylhydrazin och dikvävetetroxid . Orienteringssystemet använde 16 enkomponents hydrazinpropeller med en dragkraft på 1 N [6] [7] .

Stationen drevs av 3 termoelektriska radioisotopgeneratorer , som tillsammans genererade 885 watt vid lanseringen 1997 och 633 watt i slutet av uppdraget 2017. [1] [8] .

Huygens- sonden bar 6 vetenskapliga instrument: bestämning av atmosfärisk struktur, Dopplerhastighet och driftmätare, spektralradiometer, gaskromatograf/masspektrometer, aerosolsamlare och pyrolysator, ytvetenskapligt paket.

Flygkrönika

Bana 1997 15 oktober  - uppskjutning av enheten (08:43 UTC ), från Cape Canaveral (Florida, USA) av en Titan 4B / Centaur bärraket . 1998 26 april  - den första manövern i Venus gravitationsfält , för att få den hastighet som krävs. 1999 2000 2001 2004 2005 Den 14 januari gick Huygens-sonden framgångsrikt in i Titans atmosfär och gjorde en mjuk landning på dess yta. 2017

Den 22 april cirklade rymdstationen Titan för sista gången och började närma sig Saturnus, så att den, efter att ha gjort 22 varv i en spiral mellan planeten och dess ringar, skulle gå in i atmosfären den 15 september och slutföra sitt uppdrag [ 12] . Den sista signalen från Cassini på jorden togs emot den 15 september klockan 14:55:46 Moskva-tid (11:55:46 UTC ) [13] . Faktum är att inträdet i de täta lagren av atmosfären och förstörelsen av enheten inträffade 83 minuter tidigare, klockan 13:31:46 Moskva-tid (10:31:46 UTC), i enlighet med avståndet mellan Saturnus och jorden i det ögonblicket [14] .

Nära möten med Saturnus månar

Flygriktningar
Titan Rhea Iapetus Dione Tethys Enceladus
Mimas Hyperion Phoebe Janus Epimetheus Prometheus Pandora
Elena Atlas Panorera Telesto Calypso Meton

Huvuddel

Fram till den 31 juli 2008 var 45 inflygningar till Titan planerade , 4 inflygningar till Enceladus , 2 inflygningar till Iapetus , Tethys och Rhea , samt en inflygning till Phoebe , Dione , Hyperion och Mimas .

Utökad färdplan

Som en del av det utökade uppdraget, förlängt till den 10 juli 2010, planerades 21 förbiflygningar av Titan , 8 förbiflygningar av Tethys , 7 förbiflygningar av Enceladus , 6 förbiflygningar av Mimas , 5 förbiflygningar av Rhea och 3 förbiflygningar av Dione . Flera nära möten med små satelliter förutsågs också, inklusive en med Elena .

Uppdragsförlängning

Första förnyelsen

Den 15 april 2008 tillkännagav NASA en 2-årig uppdragsförlängning [16] (till juli 2010 ). Lanseringen av det nya uppdraget, kallat Cassini  Equinox Mission , var planerat till den 1 juli 2008. [17] Detta uppdrag inkluderade ytterligare 60 förbiflygningar av Saturnus, 26 möten med Titan, 7 med Enceladus och en vardera med Dione, Rhea och Helena. Ur vetenskaplig synvinkel var Cassini också tvungen att studera Saturnus ringar, dess magnetosfär och själva planeten.

Andra tillägget

Den 3 februari 2010 tillkännagavs en ytterligare förlängning av programmet till september 2017 [4] [18] . Det ursprungliga namnet på det utökade uppdraget var "Extended-extended mission" ( eng.  extended-extended mission ), men sedan ändrades det till "Cassini Solstice" ( eng.  Cassini Solstice Mission ). Det utökade uppdraget inkluderade ytterligare 155 banor runt Saturnus, 54 möten med Titan och 11 med Enceladus.

Inledningsvis föreslogs flera alternativ för vad man skulle göra med enheten efter slutet av huvuduppdraget:

Uppdragsresultat

Testar allmän relativitet

Den 10 oktober 2003 tillkännagavs resultaten av ett experiment för att testa den allmänna relativitetsteorin utfört med hjälp av Cassini. Det fanns en frekvensförskjutning och en fördröjning i signalen som kom från apparaten, som vid den tiden var på andra sidan solen , i enlighet med teorins förutsägelser.

"Ekrar" i Saturnus ringar

Bilderna som togs den 5 september 2005 visade "ekrar" i ringar, som först upptäcktes 1977 med markbaserade observationer och sedan bekräftades av Voyagers på 1980-talet. Mekanismen för bildandet av "ekrar" är fortfarande inte klar.

Nya satelliter

2004 hittades nya satelliter i Cassini-bilder. De är mycket små och har provisoriskt fått namnen S/2004 S 1, S/2004 S 2 och S/2004 S 5. I början av 2005 fick de namnen Methone , Pallene  och Polydeuces . polydeuces ) .   

Den 1 maj 2005 upptäcktes S/2005 S 1-satelliten , senare namngiven Daphnis , i Keeler Gap . Det är Saturnus andra satellit (efter Pan ) vars omloppsbana ligger inom ringarna.  

Cassini upptäckte också satelliterna Anfa , Egeon och S/2009 S 1 [19 ] .

Förbi nära Phoebe

Den 11 juni 2004 flög Cassini förbi månen Phoebe . Detta var det första tillfället att studera satelliten på så nära håll sedan Voyager 2 flyger förbi . På grund av särdragen i Phoebes rörelse runt Saturnus är detta tillvägagångssätt det enda möjliga för Cassini.

De första bilderna av satelliten, tagna den 12 juni 2004, visade att satelliten inte liknade en vanlig asteroid . Vissa områden på den kraftigt kraterade ytan var mycket ljusa, vilket tyder på att det finns vattenis under ytan .

Lakes on Titan

Radarbilder tagna den 21 juli 2006 avslöjade "pooler" fyllda med flytande kolväten ( metan eller etan ) belägna på Titans norra halvklot. Detta är första gången som för närvarande existerande sjöar har upptäckts utanför jorden. Sjöarnas storlek är från en kilometer till hundratals kilometer i diameter.

Den 13 mars 2007 tillkännagav uppdragsledningen upptäckten av ett stort kluster av "hav" på Titans norra halvklot. Ett av haven är något större än det terrestra Kaspiska havet [19] .

Hex Storm

I november 2006 upptäcktes en atmosfärisk struktur vid Saturnus nordpol, som är en sexkantig storm. Denna struktur ligger vid Saturnus nordpol och har en diameter på mer än 25 tusen kilometer [19] .

Livet på Titan

Cassini-Huygens upptäckte flera kemiska anomalier på Titans yta.

Under påverkan av solljus i atmosfären bildas ständigt väte och acetylen , vilket borde ha observerats, inklusive på Titans yta. Däremot hittades inga spår av acetylen på ytan, och mängden väte nära ytan minskar, vilket vissa experter tolkar som indirekta tecken på förekomst av liv. Enligt deras antaganden kan det finnas livsformer på Titan som skiljer sig från de på jorden, baserade på metan (istället för vatten), andas väte och livnär sig på acetylen [20] . Antaganden lades fram så tidigt som 2005 [21] .

Andra specialister tenderar dock att överväga de biologiska orsakerna till förlusten av väte och acetylen sist, och först och främst kommer de att leta efter möjliga icke-biologiska förklaringar till det observerade fenomenet. Chris McKay själv uppgav att forskningsresultaten avslöjar "mycket ovanlig och för närvarande oförklarlig kemi ... Kanske inte tecken på liv, men mycket intressant."

Anteckningar

  1. ↑ 1 2 3 Todd J. Barber. Insiders Cassini: Power, Propulsion och Andrew Ging (inte tillgänglig länk) . Saturn.jpl.nasa.gov (23 augusti 2010). Datum för åtkomst: 20 augusti 2011. Arkiverad från originalet den 3 februari 2012. 
  2. ↑ Cassini-Huygens  / S. B. Ogandzhanyan // Great Russian Encyclopedia  : [i 35 volymer]  / kap. ed. Yu. S. Osipov . - M .  : Great Russian Encyclopedia, 2004-2017.
  3. ^ NASA förlänger livet för Cassini med två år till . Izvestia (16 april 2008). Hämtad 10 juni 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011.
  4. ↑ 1 2 Cassini-sondens uppdrag att utforska Saturnus kommer att förlängas till 2017 . RIA Novosti (4 februari 2010). Datum för åtkomst: 4 februari 2010. Arkiverad från originalet den 22 augusti 2011.
  5. ↑ Den stora finalen  . NASA. Hämtad 20 juli 2020. Arkiverad från originalet 21 juli 2020.
  6. ↑ 1 2 3 4 Roman Fishman. Svar och minnen. Det mest storslagna uppdraget till Saturnus - i citat, siffror och resultat  // Popular Mechanics . - 2017. - Nr 10 . - S. 38-43 .
  7. ↑ Michael W. Leeds, Ralf N. Eberhardt, Robert I. Berry. Utveckling av Cassini Propulsion Subsystem  (engelska) (PDF). 32:a AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference 5-6 (24 juni 1996). Hämtad 20 juli 2020. Arkiverad från originalet 18 november 2020.
  8. ↑ Cassini–Huygens: Snabbfakta . NASA. Hämtad 20 augusti 2011. Arkiverad från originalet 16 maj 2016.
  9. ↑ Arkiverad kopia (länk ej tillgänglig) . Tillträdesdatum: 14 januari 2006. Arkiverad från originalet den 14 maj 2005. 
  10. ↑ NASA. Cassini   Jupiter porträtt (7 augusti 2017). Hämtad 3 juni 2021. Arkiverad från originalet 14 maj 2021.
  11. ↑ Cassini uppdragsstatus  . NASA (23 juli 2002). Hämtad 2 juli 2017. Arkiverad från originalet 24 februari 2021.
  12. ↑ NASA ska förstöra Saturnian sond för att rädda främmande värld . hej-news.ru. Hämtad 27 april 2017. Arkiverad från originalet 28 april 2017.
  13. ↑ Adjö, Cassini!  (engelska) . earthsky.org. Hämtad 14 september 2017. Arkiverad från originalet 14 september 2017.
  14. ↑ Cassini: The Grand Finale: Var är Cassini nu? . Hämtad 15 september 2017. Arkiverad från originalet 15 september 2017.
  15. ↑ 12 JPL , NASA. 2004 - 2006 Saturn Tour Höjdpunkter  (engelska)  (inte tillgänglig länk) . Hämtad 21 oktober 2015. Arkiverad från originalet 5 september 2015.
  16. ↑ NASA förlänger Cassinis storslagna rundtur i  Saturnus . NASA (15 april 2008). Hämtad 10 juni 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011.
  17. ↑ Cassini till jorden: "Uppdraget fullbordat, men nya frågor väntar!"  (engelska) . ScienceDaily (29 maj 2008). Hämtad 10 juni 2010. Arkiverad från originalet 22 augusti 2011.
  18. ↑ Panin, Ivan . Mission to Saturn Awaits Solstice  (ryska) , Infox.ru (28 september 2010). Arkiverad från originalet den 1 oktober 2010. Hämtad 29 september 2010.
  19. ↑ 1 2 3 Caroline Porco. "Cassini" på Saturnus  // I vetenskapens värld . - 2017. - Nr 12 . - S. 118-127 .
  20. ↑ Tips om liv som hittades på Saturnus måne Arkiverad 16 mars 2015 på Wayback Machine .
  21. ↑ Har Huygens hittat liv på Titan? . Hämtad 4 oktober 2017. Arkiverad från originalet 27 mars 2015.

Litteratur

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
I bibliografiska kataloger
 Utforskning av Venus med rymdfarkoster
Från en flygande bana
Från omloppsbana
Nedstigning i atmosfären
På en yta
ballongsonder _
Planerade uppdrag
se även
 Utforskning av månen med rymdskepp
Program
Flygande
Orbital
Landning
moon rovers
man på månen
Framtida
Ouppfylld
se även
Fet teckensnitt anger aktivt rymdskepp
 Utforskning av asteroider med automatiska interplanetära stationer
Flygande
Från omloppsbana
Landers
Tagit fram
Utforskade
asteroider
Aktiva AMC:er är markerade med fet stil
 Jupiterutforskning med rymdskepp
Från en flygande bana
Från omloppsbana
Landningssonder
Framtida uppdrag
Inställda uppdrag
se även
 Utforskning av Saturnus med rymdskepp
Flygande
Från omloppsbanaCassini (2004-2017)
SatellitutforskningHuygens (till Titan, 2005)
Planerade uppdrag
Föreslagna uppdrag
Inställda uppdrag
se även
Fet stil anger aktiva AMC:er
 Saturnus
Största satelliterna Rätt färgbild av Saturnus sammanställd från Voyager 2-bilder
Egenskaper
Studie
ÖvrigLista över asteroider som korsar Saturnus omloppsbana
  • Kategori " Saturnus "
  • Portal "Astronomy"
  • Wikimedia Commons: Saturnus
 Utforskning av rymden 2017
lanseraHXMT ( juni )
Slut på arbetet
Stora upptäckter1I/Oumuamua
Kategori:2017 inom astronautik - Kategori:Astronomiska föremål upptäckta 2017